DE202010000536U1 - Device with plungers for engagement with a surface with a three-dimensional course - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung (1) mit einer Mehrzahl von Stößeln (2) zur Anlage an einer Oberfläche mit dreidimensionalem Verlauf, mit einem die parallel zueinander ausgerichteten Stößel (2) in einem Spannbereich (8) umschließenden Spannrahmen, wobei die Stößel (2) in dem Spannbereich ihren maximalen Durchmesser aufweisen und mit einer seitlichen Spannkraft (9) durch Reibschluss untereinander und gegenüber dem Spannrahmen fixierbar sind und wobei die Stößel ohne die Spannkraft (9) gegen eine Gegenkraft einzeln in ihrer Längsrichtung verschiebbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenkraft auf jeden einzelnen Stößel (2) durch Reibung zwischen einem im Durchmesser reduzierten Bereich (7, 18) des Stößels (2) und einer gegenüber dem Spannrahmen ortsfesten Reibfläche aufgebracht wird.Device (1) with a plurality of plungers (2) for abutment on a surface with a three-dimensional course, with a clamping frame enclosing the plungers (2) aligned parallel to one another in a clamping region (8), the plungers (2) being in the clamping region have maximum diameter and can be fixed with a lateral clamping force (9) by frictional engagement with one another and with respect to the clamping frame, and the plungers can be individually displaced in their longitudinal direction without a clamping force (9) against a counterforce, characterized in that the counterforce on each individual plunger (2) is applied by friction between a region (7, 18) of the plunger (2) with a reduced diameter and a friction surface that is stationary with respect to the clamping frame.
Description
TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNGTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung mit einer Mehrzahl von Stößeln zur Anlage an einer Oberfläche mit dreidimensionalem Verlauf, die die Merkmale des Oberbegriffs des unabhängigen Schutzanspruchs 1 aufweist.The invention relates to a device with a plurality of plungers for engagement with a surface having a three-dimensional course, which has the features of the preamble of the independent patent claim 1.
Eine derartige Vorrichtung kann z. B. als Formspannbacken zum Spannen eines Werkstücks dienen, das die Oberfläche mit dem dreidimensionalen Verlauf aufweist. Die Vorrichtung kann aber auch als einseitiges Auflagern für ein Werkstück mit der dreidimensionalen Oberfläche dienen.Such a device may, for. B. serve as mold clamping jaws for clamping a workpiece having the surface with the three-dimensional profile. The device can also serve as a one-sided support for a workpiece with the three-dimensional surface.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
Eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Schutzanspruchs 1 ist aus der
Eine weitere Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Schutzanspruchs 1 ist aus der
AUFGABE DER ERFINDUNGOBJECT OF THE INVENTION
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Schutzanspruchs 1 aufzuzeigen, bei der es möglich ist, den Stößeln auch ohne Verwendung eines die dreidimensionale Oberfläche aufweisenden Objekts solche Relativpositionen zu geben, dass sie die gewünschte dreidimensionale Oberfläche nachformen.The invention has for its object to provide a device with the features of the preamble of the independent protection claim 1, in which it is possible to give the plungers without the use of a three-dimensional surface having objects such relative positions that they reproduce the desired three-dimensional surface.
LÖSUNGSOLUTION
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Schutzanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der neuen Vorrichtung sind in den abhängigen Schutzansprüchen 2 bis 15 beschrieben.According to the invention the object is achieved by a device having the features of independent patent claim 1. Preferred embodiments of the new device are described in the
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG DESCRIPTION OF THE INVENTION
Bei der neuen Vorrichtung wird die Gegenkraft auf jeden einzelnen Stößel nicht durch eine Rückstellfeder oder ein Druckmedium, sondern durch Reibung zwischen einem im Durchmesser reduzierten Bereich des Stößels und einer gegenüber dem Spannrahmen ortsfesten Reibfläche aufgebracht. Idealerweise wird die Reibung dabei so aufgebracht, dass keinerlei elastische Rückstellkräfte in der Längsrichtung des Stößels zwischen dem im Durchmesser reduzierten Bereich des Stößels und der Reibfläche auftreten. Die Reibung sorgt damit dafür, dass die einzelnen Stößel nacheinander gegenüber dem Spannrahmen und auch relativ zueinander verschoben werden können, und ihre dabei erreichte Lage konserviert wird, sobald keine externen Kräfte mehr auftreten. So können die Stößel einzeln in die Position gebracht werden, die zum Nachformen der dreidimensionalen Oberfläche erforderlich ist. Das Verschieben der einzelnen Stößel kann zum Beispiel mit einem Ausrichtelement erfolgen, das gegenüber den einzelnen Stößeln positionierbar und in deren Längsrichtung definiert verfahrbar ist. Das Ausrichtelement kann konkret von einer Werkzeugmaschine computergesteuert verfahren werden, wobei die gewünschte dreidimensionale Oberfläche in das Computerprogramm eingespeist ist. Es ist natürlich weiterhin möglich, die Stößel unmittelbar mit einem Werkstücks oder mit einer entsprechenden Lehre in ihre gewünschten Relativpositionen auszurichten.In the new device, the counterforce on each individual plunger is not applied by a return spring or a pressure medium, but by friction between a reduced diameter portion of the plunger and a fixed relative to the clamping frame friction surface. Ideally, the friction is applied so that no elastic restoring forces in the longitudinal direction of the plunger between the reduced diameter portion of the plunger and the friction surface occur. The friction thus ensures that the individual plunger can be successively moved relative to the clamping frame and also relative to each other, and their case thereby achieved position is preserved when no external forces occur more. Thus, the plungers can be individually brought into the position required for reshaping the three-dimensional surface. The displacement of the individual plungers can take place, for example, with an alignment element which can be positioned relative to the individual plungers and can be moved in a defined manner in the longitudinal direction thereof. Concretely, the alignment element can be computer-controlled by a machine tool, wherein the desired three-dimensional surface is fed into the computer program. Of course, it is still possible to align the plunger directly with a workpiece or with a corresponding teaching in their desired relative positions.
Jede Reibfläche für jeden Stößel kann in einem Loch einer Lochplatte vorgesehen sein. Vorzugsweise läuft dabei jede Reibfläche um das Loch in der Lochplatte herum und ist nicht nur über einen Teilbereich des Umfangs des Lochs bzw. des in das Loch eingreifenden Stößels vorgesehen.Each friction surface for each plunger may be provided in a hole of a perforated plate. Preferably, each friction surface runs around the hole in the perforated plate and is not provided only over a portion of the circumference of the hole or of the plunger engaging in the hole.
Jede Reibfläche kann durch die umlaufende Lochwandung des Lochs in der Lochplatte ausgebildet werden. Dann ist es bevorzugt, wenn an jedem Stößel ein an der Reibfläche anliegendes elastisches Element vorgesehen ist. Die Elastizität des elastischen Elements in radialer Richtung zu dem jeweiligen Stößel stellt die notwendige Normalkraft für die Bereitstellung der Gegenkraft durch Reibung bei der neuen Vorrichtung bereit. Ein geeignetes, an dem Stößel vorgesehenes elastisches Element ist beispielsweise ein in eine Ringnut in den Stößel eingreifender elastischer Ring.Each friction surface can be formed by the circumferential hole wall of the hole in the perforated plate. Then it is preferred if an elastic element abutting the friction surface is provided on each plunger. The elasticity of the elastic element in the radial direction to the respective plunger provides the necessary normal force for providing the counterforce by friction in the new device. A suitable, provided on the plunger elastic element is for example a engaging in an annular groove in the plunger elastic ring.
Besonders bevorzugt ist es bei der neuen Vorrichtung jedoch, wenn die Normalkraft zur Bereitstellung der Gegenkraft durch Reibung dadurch aufgebracht wird, dass jede Reibfläche aus einem elastischen Material besteht. Dabei kann jede Reibfläche durch einen in eine Ringnut in dem jeweiligen Loch der Lochplatte eingreifenden Ring bereitgestellt werden. Besonders bevorzugt ist es jedoch, wenn alle Reibflächen durch eine elastische Lochplatte bereitgestellt werden, die in der Längsrichtung der Stößel an mindestens einer formsteifen Lochplatte abgestützt ist. Vorteilhafterweise ist die elastische Lochplatte beidseitig durch jeweils eine formsteife Lochplatte in der Längsrichtung der Stößel abgestützt.However, it is particularly preferred in the new device, when the normal force for providing the counterforce by friction is applied by the fact that each friction surface consists of an elastic material. In this case, each friction surface can be provided by an engaging in an annular groove in the respective hole of the perforated plate ring. However, it is particularly preferred if all friction surfaces are provided by an elastic perforated plate which is supported in the longitudinal direction of the plunger on at least one dimensionally stable perforated plate. Advantageously, the elastic perforated plate is supported on both sides by a dimensionally stable perforated plate in the longitudinal direction of the plunger.
Die Lochplatte in der die Gegenkraft auf die Stößel durch Reibung bereitgestellt wird, kann an der Vorderseite der Vorrichtung angeordnet sein, so dass die zur Anlage an der Oberfläche vorgesehenen vorderen Enden der Stößel durch die Lochplatte vorstehen. Dies ist in aller Regel gleichbedeutend damit, dass auch die vorderen Enden der Stößel einen gegenüber dem Spannbereich reduzierten Durchmesser aufweisen.The perforated plate in which the counterforce is provided on the rams by friction, may be arranged on the front side of the device, so that the front ends of the ram provided for abutment on the surface protrude through the perforated plate. This is usually synonymous with the fact that the front ends of the plunger have a relation to the clamping area reduced diameter.
Die Stößel können aber auch hinter dem Spannbereich in die die Reibung bereitstellende Lochplatte eingreifen.But the plunger can also engage behind the clamping area in the friction providing perforated plate.
In jedem Fall kann auf einer Seite der Lochplatte eine Kammer ausgebildet sein, in die ein Druckmedium einleitbar ist, um alle Stößel in eine Grundstellung zu verfahren. Diese Kammer wird jedoch während der Relativausrichtung der Stößel nicht mit dem Druckmedium beaufschlagt, so dass das Druckmedium während dieser Relativausrichtung keine Kraft auf einen der Stößel ausübt.In any case, a chamber can be formed on one side of the perforated plate into which a pressure medium can be introduced in order to move all plungers into a basic position. However, this chamber is not loaded with the pressure medium during the relative orientation of the plungers, so that the pressure medium during this relative orientation exerts no force on one of the plunger.
Bei der neuen Vorrichtung können auch die nicht zur Anlage an der Oberfläche vorgesehenen hinteren Enden der Stößel freiliegen, so dass die Stößel auch durch Angriff an ihrem hinteren Ende in die gewünschte Relativausrichtung zueinander bringbar sind, was ebenfalls mit einem jeweils nur einen Stößel beaufschlagenden Ausrichtelement oder einer mehrere Stößel gleichzeitig beaufschlagenden Lehre geschehen kann, die hier denselben Oberflächenverlauf aufweist, wie er mit den Spitzen der Stößel nachzubilden ist.In the new device also not provided for abutment on the surface rear ends of the plunger can be exposed, so that the plunger can be brought by attacking each other at their rear end in the desired relative orientation, which also with an acting only one plunger alignment element or a doubler acting simultaneously on several rams can be done, which here has the same surface course, as he is to emulate with the tips of the plunger.
Hinsichtlich der Größe der Reibung zwischen jedem Stößel und der zugeordneten Reibfläche ist es in aller Regel günstig, wenn eine Gleitreibung zwischen dem im Durchmesser reduzierten Bereich jedes Stößels und der Reibfläche zumindest größer ist als die Gewichtskraft des Stößels. Dies gilt zumindest dann, wenn die Stößel bei ihrer Relativausrichtung vertikal ausgerichtet sind. Ansonsten ist auch dafür Sorge zu tragen, dass die Haftreibung zwischen jedem Stößel und der zugehörigen Reibfläche größer ist als die Haftreibung der Stößel untereinander in dem Spannbereich. Es kommt jedoch nicht darauf an, dass bei der vorliegenden Erfindung die Haftreibung oder Gleitreibung auf irgendeinen speziellen Wert eingestellt wird, solange die Reibung zwischen jedem Stößel und der zugehörigen Reibfläche so groß ist, dass sich seine Relativlage nur durch unmittelbaren externen Kraftangriff direkt an ihm verändern lässt, und keine Lageveränderung durch Schwerkraft oder beim Verschieben benachbarter Stößel auftritt.With regard to the size of the friction between each plunger and the associated friction surface, it is generally favorable if a sliding friction between the reduced diameter portion of each plunger and the friction surface is at least greater than the weight of the plunger. This is true at least when the plungers are vertically aligned in their relative orientation. Otherwise, care must also be taken that the static friction between each plunger and the associated friction surface is greater than the static friction of the plungers with one another in the clamping region. However, it does not matter that the present invention sets the stiction or sliding friction to any particular value as long as the friction between each plunger and the associated friction surface is so great that its relative position changes only by direct external force application directly against it leaves, and no change in position due to gravity or when moving adjacent plunger occurs.
Es versteht sich, dass auch die Stößel der neuen Vorrichtung vorzugsweise in einer dichtesten Packung nebeneinander angeordnet sind und dabei zumindest in dem Spannbereich vorzugsweise kreisrunde Querschnitte aufweisen. Die Stößel können vorteilhafterweise auch über ihre gesamte Länge rotationssymmetrisch sein.It is understood that the plunger of the new device are preferably arranged side by side in a densest pack and thereby preferably have circular cross-sections, at least in the clamping region. The plungers can advantageously also be rotationally symmetrical over their entire length.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Schutzansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibungseinleitung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Weitere Merkmale sind den Zeichnungen – insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung – zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Schutzansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Schutzansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Schutzansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Schutzansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.Advantageous developments of the invention will become apparent from the claims, the description and the drawings. The advantages of features and of combinations of several features mentioned in the introduction to the description are merely exemplary and can come into effect alternatively or cumulatively, without the advantages having to be achieved by embodiments according to the invention. Further features are the drawings - in particular the illustrated geometries and the relative dimensions of several components to each other and their relative arrangement and operative connection - refer. The combination of features of different embodiments of the invention or of features of different protection claims is also different from the chosen relationships of the protection claims possible and is hereby stimulated. This also applies to those features which are shown in separate drawings or are mentioned in their description. These features can also be combined with features of different protection claims. Likewise, features listed in the claims for further embodiments of the invention can be omitted.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGURENBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert und beschrieben.The invention is explained in more detail below with reference to embodiments with reference to the accompanying drawings and described.
FIGURENBESCHREIBUNGDESCRIPTION OF THE FIGURES
Die in
Bei der Ausführungsform der Vorrichtung gemäß
Dies gilt auch für die Kammer
Die Ausführungsform der Vorrichtung
Bei der Vorrichtung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Vorrichtungcontraption
- 22
- Stößeltappet
- 33
- Spitzetop
- 44
- Ausrichtelementaligning
- 55
- elastische Lochplatteelastic perforated plate
- 66
- formsteife Lochplattedimensionally stable perforated plate
- 77
- Bereich mit reduziertem DurchmesserArea of reduced diameter
- 88th
- Spannbereichclamping range
- 99
- Spannkrafttension
- 1010
- Kammerchamber
- 1111
- AbschlussplatteEnd plate
- 1212
- Druckmediumprint media
- 1313
- Lochplatteperforated plate
- 1414
- Lochplatteperforated plate
- 1515
- Teil der LochplattePart of the perforated plate
- 1616
- Teil der LochplattePart of the perforated plate
- 1717
- elastischer Ringelastic ring
- 1818
- Bereich mit reduziertem DurchmesserArea of reduced diameter
- 1919
- hinteres Enderear end
- 2020
- Lochplatteperforated plate
- 2121
- Rückholplatteretractable
- 2222
- Radialbundradial collar
- 2323
- Pfeilarrow
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- EP 0857544 A2 [0004] EP 0857544 A2 [0004]
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Effective date: 20110929 |
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R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20130318 |
|
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R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years | ||
R071 | Expiry of right |